Marré, Michael
[VerfasserIn];
Hermanns, Harald
[VerfasserIn];
Bender, Tobias
[VerfasserIn]
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Deutsche Bundesstiftung Umwelt,
Deutsche Bundesstiftung Umwelt,
Industrieverband Massivumformung e. V.
Entwicklung einer innovativen Regelung von Hammeranlagen in der Massivumformung zwecks Steigerung der Energie‐ und Ressourceneffizienz
: Abschlussbericht, gefördert unter dem Az: 33408/01 von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt
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Medientyp:
E-Book
Titel:
Entwicklung einer innovativen Regelung von Hammeranlagen in der Massivumformung zwecks Steigerung der Energie‐ und Ressourceneffizienz
:
Abschlussbericht, gefördert unter dem Az: 33408/01 von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt
Beschreibung:
Ziel des Projektes ist die Entwicklung und modellhafte Validierung eines Steuerungskonzeptes für Hammeranlagen, mit dem durch Messung, Auswertung und Musterinterpretation der Signale für Weg, Geschwindigkeit, Beschleunigung und Körperschall des Maschinen‐ und Werkzeugsystems auf die aktuell benötigte Umformenergie eines jeweiligen Umformteils zurückgeschlossen und die Anlage damit so ausgeregelt wird, dass der Prellschlag deutlich reduziert, im Grenzfall gänzlich vermieden wird. Durch die damit erreichbare Primärenergie und CO2‐Reduzierung wird ein erheblicher Beitrag zur Umweltentlastung geleistet. Das auf Basis der Mehrkörpersimulation erstellte rechnerinterne Ersatzsystem weist Potentiale zur Lösung der beschriebenen Problemstellungen auf. Die Komplexität des Gesamtsystems erfordert jedoch noch umfangreiche, weiterführende Untersuchungen und software‐technische Anpassungen/Erweiterungen des Ersatzsystems. Der hierzu notwendige Aufwand würde nach derzeitigem Erkenntnisstand ein eigenständiges Projekt erfordern und ist im Rahmen dieses Vorhabens als einzelner Arbeitspunkt nicht zu leisten. Die Erstellung eines rechnerinternen Ersatzsystems, das zur Lösungsfindung der Zielstellungen des Projektes eingesetzt werden kann, konnte nicht realisiert werden. In praxisrelevanten Laboruntersuchungen und Betriebsanwendungen wurden für die Identifikation von Prellschlägen 3 geeignete Verfahren und die dazu erforderlichen Sensoren ermittelt. Die Identifikation der Prellschläge ist über eine Auswertung der Weg‐/Geschwindigkeitssignale des Bären und/oder über Messwerte aus Beschleunigungs‐ oder Körperschallsensoren möglich. Die Empfindlichkeit der Beschleunigungs‐ und Körperschallmessung ist hierbei wesentlich von der Position der Sensoren an den verschiedenen Elementen des Hammeraggregats abhängig. Die für eine Regelung des Hammersystems notwendige Erfassung der Intensität der Prellschläge werden von dem Messverfahren Beschleunigung (einaxial) mit der Sensorposition „Schabotte“ am besten erfasst. Die beiden anderen Messverfahren sind für die Erfassung der Prellschlagintensität nach bisherigem Untersuchungsstand weniger geeignet. Die Untersuchung einer zweiten Bauteilgruppe mit deutlich schwererem Bauteil führte zu deutlich abweichenden Ergebnissen. Die Höhe der Beschleunigungswerte ist eventuell kein zuverlässiges Erkennungsmerkmal für Prellschläge! Damit würde das Messverfahren entfallen, welches nach bisherigem Erkenntnisstand die besten Ergebnisse für die Messung der Prellschlagintensität darstellt. Ohne zuverlässige und genaue Messung der Prellschlagintensität ist keine Regelung des Umformprozesses bezüglich Prellschlagenergie möglich!